TWI569086B - 用於照明投影機系統之紅綠藍雷射光源 - Google Patents
用於照明投影機系統之紅綠藍雷射光源 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI569086B TWI569086B TW104130666A TW104130666A TWI569086B TW I569086 B TWI569086 B TW I569086B TW 104130666 A TW104130666 A TW 104130666A TW 104130666 A TW104130666 A TW 104130666A TW I569086 B TWI569086 B TW I569086B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- pump
- green
- laser
- wavelength
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 102
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 98
- VCZFPTGOQQOZGI-UHFFFAOYSA-N lithium bis(oxoboranyloxy)borinate Chemical compound [Li+].[O-]B(OB=O)OB=O VCZFPTGOQQOZGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 70
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 57
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 34
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 10
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 7
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 238000003491 array Methods 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000002547 anomalous effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 239000013305 flexible fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2383—Parallel arrangements
- H01S3/2391—Parallel arrangements emitting at different wavelengths
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3161—Modulator illumination systems using laser light sources
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/48—Laser speckle optics
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/353—Frequency conversion, i.e. wherein a light beam is generated with frequency components different from those of the incident light beams
- G02F1/3532—Arrangements of plural nonlinear devices for generating multi-colour light beams, e.g. arrangements of SHG, SFG, OPO devices for generating RGB light beams
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/3551—Crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/37—Non-linear optics for second-harmonic generation
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
- H01S3/0092—Nonlinear frequency conversion, e.g. second harmonic generation [SHG] or sum- or difference-frequency generation outside the laser cavity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/06754—Fibre amplifiers
- H01S3/06758—Tandem amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
- H01S3/091—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping
- H01S3/094—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light
- H01S3/094042—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a fibre laser
- H01S3/094046—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using optical pumping by coherent light of a fibre laser of a Raman fibre laser
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1608—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth erbium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
- H01S3/16—Solid materials
- H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
- H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
- H01S3/1618—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth ytterbium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/23—Arrangements of two or more lasers not provided for in groups H01S3/02 - H01S3/22, e.g. tandem arrangements of separate active media
- H01S3/2308—Amplifier arrangements, e.g. MOPA
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/30—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects
- H01S3/302—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range using scattering effects, e.g. stimulated Brillouin or Raman effects in an optical fibre
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/334—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using spectral multiplexing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/06—Construction or shape of active medium
- H01S3/063—Waveguide lasers, i.e. whereby the dimensions of the waveguide are of the order of the light wavelength
- H01S3/067—Fibre lasers
- H01S3/0675—Resonators including a grating structure, e.g. distributed Bragg reflectors [DBR] or distributed feedback [DFB] fibre lasers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
- H01S3/08—Construction or shape of optical resonators or components thereof
- H01S3/08018—Mode suppression
- H01S3/0804—Transverse or lateral modes
- H01S3/08045—Single-mode emission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
- Lasers (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Description
本申請案係2014年9月16日及2015年3月31日及2015年2月6日經USPTO申請之美國臨時申請案第62/050,825號、第62/140,911號及第62/112.938號之一接續申請案。
本發明係關於基於雷射之照明應用。更特定言之，本發明係關於用於數位電影院中之投影之高功率紅、綠及藍(RGB)光纖基於雷射之照明系統，其包含巨型螢幕、主題樂園吸引、博物館天文館及類似的室內與室外應用。
高光電轉換效率(wall-plug efficiency(WPE))與長壽命已使發光二極體(LED)成為用於最普通照明及顯示器應用之選擇的照明技術。然而，存在RGB雷射照明之獨特屬性將實現新的一類固態光源之新興需要。
此等之第一者係數位電影院。現在，120,000個以上之電影螢幕使用標準化、數位電影院投影機，其展示來自加密資料檔案而非35毫米膠片之電影。此至數位之轉換係用於產業之一操作提升，但具有一顯著的技術反常。此等當前最先進技術數位投影機仍使用60歲的技術-氙弧燈作為其光源。逐漸地，弧燈被LED取代。
RGB雷射電影投影機(即，具有一光源之投影機，其中所有光能
來自雷射)由於LED正取代氙弧燈之相同原因(長壽命及高電光轉換效率)而為針對LED之一很好的代用品。但雷射具有額外優點，其中其產生超高空間亮度(即，小的光學光展量(étendue)(平方毫米-球面度(steradian)))並遞送來自一幾乎準直光束中之一非常小的光點之功率。此獨特光學性質實現用於電影院且最終用於新類型之專業雷射照明之關鍵能力：將幾乎無限數量之RGB光輸入至數位投影機中的能力及經由有效、可撓性光纖遞送千瓦可見光之能力。經由光纖遞送之RGB雷射照明提供透過一數位投影機達成可接受亮度之一解決方案。光纖遞送將實現新投影及照明能力與應用。
二極體雷射由於經改良壽命及整體光譜與亮度穩定性而為目前為止用於數位電影院之最常使用的光源。然而，直到最近，包含VCSEL(垂直腔表面發射雷射)及類似者之二極體雷射陣列已展示輸出導致所要求亮度之足夠功率的承諾。針對RGB顏色之各者之所要求亮度係大量單個雷射陣列經組合以匹配投影機之流明之功率要求的一結果。二極體雷射之增加數目引起技術挑戰，其包含維持白色平衡、高亮度(優益光展量)及散斑縮減。
RGB雷射光源之各者之波長移位與功率改變促成白色平衡不穩定性-投影機之技術效能之最重要特性之一者。已知二極體雷射光源(特別地，綠及紅雷射二極體)具有對異質接面與偏壓電流中之溫度改變高度敏感之各自操作波長，而人眼對此等波長改變尤其敏感。經組合高功率二極體雷射產生除晶片內產生之熱外的許多外部熱。雖然紅、綠及藍二極體雷射之各者具有相當不同的一熱/波長相依，但不變地各自操作波長隨較高溫度增加。若甚至在一單一顏色陣列中之所有雷射連結在一起且具有一窄波長(其對於一二極體雷射而言係典型的)，則操作波長之一移位引起整個投影機輸出之白點及顏色脫離規範。此外，隨著溫度增加，二極體之增益減少，此干擾顏色對比率，其係一
嚴格受控值。為恢復增益，注入電流應被增加，但以中心波長穩定性為代價。所有上述內容要求額外的控制機構以使增加雷射光源之複雜性與成本之輸出功率及中心波長穩定。
一第二技術挑戰從雷射之巨大優點-光同調性滋生，該光同調性係從經改良色域之立場為所要的。然而，雷射光源之同調性通常引起假影，諸如歸因於螢幕表面之粗糙而出現的光學干涉及散斑。在觀察者之眼睛中，此等干涉導致從螢幕散射的光之亮度分佈之一強額外強度調變。擴展輸出之一光譜線寬係處理此問題之少數方法之一者。然而，如上文所提及，已知二極體雷射具有一不可接受窄線寬。雖然二極體雷射之增加數目促成比一單一二極體之線寬稍微更寬的一線寬，但其仍不足以根本上最小化散斑。因此，影像品質被減少至一程度，使得雷射輻射之優點消失或使得其使用幾乎不產生任何技術或經濟優點。
因此，需要一種基於雷射之投影系統，其中上文所論述挑戰被成功地滿足。
10‧‧‧雷射投影機系統
12‧‧‧雷射光源
14‧‧‧投影機頭
15‧‧‧雷射光源
16‧‧‧支架/遞送光纖
20‧‧‧可移位雷射模組
22‧‧‧綠光纖雷射
22'‧‧‧信號泵
24‧‧‧紅光纖雷射
24'‧‧‧信號泵
26‧‧‧藍雷射
28‧‧‧藍雷射
28'‧‧‧信號泵
30‧‧‧主控制台或櫃
32‧‧‧光纖組合器
32'‧‧‧光纖組合器
34‧‧‧光纖組合器
34'‧‧‧光纖組合器
36‧‧‧光纖組合器
36'‧‧‧光纖組合器
38‧‧‧遞送光纖
40‧‧‧假想紅線
42‧‧‧假想線
44‧‧‧組合器
44'‧‧‧組合器
46'‧‧‧饋給光纖
412‧‧‧第二諧波產生器(SHG)
414‧‧‧上游晶體；上游非線性類型I晶體；輸出晶體
414'‧‧‧光軸
416‧‧‧下游晶體；下游非線性類型I晶體
416'‧‧‧光軸
420‧‧‧遞送光纖
422‧‧‧雷射頭
428‧‧‧輸入聚焦透鏡
432‧‧‧第一中間聚焦透鏡
434‧‧‧中間準直儀
436‧‧‧輸出準直單元
440‧‧‧高反射率反射器
442‧‧‧下游聚焦透鏡
443‧‧‧準直儀
444‧‧‧光纖
446‧‧‧消偏振器
520‧‧‧遞送光纖
522‧‧‧雷射頭
528‧‧‧聚焦透鏡
532‧‧‧第一中間透鏡
536‧‧‧輸出準直單元
548‧‧‧第二諧波產生器(SHG)方案
552‧‧‧離散補償(WC)板
554‧‧‧類型II上游三硼酸鋰(LBO)晶體
554'‧‧‧軸
556‧‧‧類型II下游三硼酸鋰(LBO)晶體
556'‧‧‧軸
558‧‧‧輸出½波板
560‧‧‧下游½波板
622‧‧‧雷射頭
644‧‧‧光纖
646‧‧‧消偏振器；消偏振板
648‧‧‧類型I第二諧波產生器(SHG)方案
665‧‧‧輸出準直儀
670‧‧‧三硼酸鋰(LBO)晶體
672‧‧‧輸出光束
674‧‧‧¼波板
676‧‧‧高反射率中繼成像球面鏡
678‧‧‧鏡
680‧‧‧鏡
682‧‧‧類型II晶體
748‧‧‧多行程類型II第二諧波產生器(SHG)
1010‧‧‧紅光雷射
1012‧‧‧泵
1014‧‧‧雷射拉曼轉換器
1016‧‧‧標準三硼酸鋰(LBO)非線性晶體/單行程第二諧波產生器(SHG)
1018‧‧‧寬光譜線單模(SM)二極體雷射/主控振盪器
1020‧‧‧前置放大級
1022‧‧‧鐿(Yb)光纖雷射放大器或增壓器級
1024‧‧‧摻鐿(Yb)主動光纖
1026‧‧‧光纖波長分多工(WDM)
1028‧‧‧連續波(CW)拉曼晶種
1210‧‧‧紅光雷射
1322‧‧‧增壓器
1330‧‧‧偏振保持(PM)摻鐿(Yb)矽石光纖
1332‧‧‧單模(SM)偏振保持(PM)被動光纖
1334‧‧‧單模(SM)偏振保持(PM)被動光纖
1338‧‧‧多模(MM)核心
1342‧‧‧模式轉換區域
1344‧‧‧模式轉換區域
1516‧‧‧三硼酸鋰(LBO)
1550‧‧‧紅光雷射
1552‧‧‧高反射率光纖布拉格光柵或反射器
1554‧‧‧低反射率輸出反射器或耦合器
1555‧‧‧多級聯單模(SM)LP拉曼雷射
1556‧‧‧寬頻準連續波(QCW)摻鐿(Yb)光纖
1558‧‧‧半導體二極體雷射
1616‧‧‧三硼酸鋰(LBO)
1620‧‧‧放大級
1622‧‧‧放大級
1626‧‧‧波長分多工(WDM)
1628‧‧‧寬頻拉曼晶種二極體雷射或晶種
1650‧‧‧紅雷射
1652‧‧‧高反射器(HR)
1655‧‧‧拉曼雷射
1800‧‧‧放大級
1802‧‧‧放大級
1804‧‧‧透鏡
1805‧‧‧輸入鏡
1806‧‧‧輸入鏡
1808‧‧‧鏡
1810‧‧‧輸出耦合器
1812‧‧‧三硼酸鋰(LBO)
1850‧‧‧脈衝紅雷射
所揭示結構之特徵與優點將變得更容易地從伴隨圖式之下列特定描述得到，其中：圖1A與圖1B繪示已知RGB雷射光源之不同組態；圖2A至圖2C繪示本發明RGB雷射光源之不同組態；圖3與圖4繪示本發明RGB雷射光源之各自架構；圖4至圖7繪示所揭示RGB雷射光源之綠雷射之各自本發明組態；圖8與圖9繪示用於圖4至圖7之一單一及多個綠雷射之電腦產生的綠光光譜；圖10係經組態成具有所揭示RGB雷射光源中之一拉曼頻率轉換器之紅雷射的一綜合示意圖；
圖11A與圖11B係圖10之紅雷射之各自電腦產生的光譜；圖12係所揭示紅雷射之一光學示意圖；圖13係用在本發明之所有綠及紅雷射中之光纖放大器的組態；圖14係拉曼轉換器之一電腦產生的光譜；圖15與圖16繪示紅雷射之各自實施例；圖17繪示表示操作一615奈米波長之本發明紅雷射之中心波長與線寬之穩定性的一圖表；圖18係具有一頻率轉換器之紅雷射之又一實施例的一示意圖，該頻率轉換器係基於一和頻非線性效應；圖19與圖20係繪示處於635奈米波長之紅雷射之特性之電腦產生的圖表；且圖21係繪示本發明RGB光源之藍雷射之一線寬的一圖表。
參考圖1A與圖1B，一雷射投影機系統10必要地包含一雷射光源12及具有投影機頭14之投影機。雷射光源12可具有各種組態且(如展示)包含一支架16，容置可移除式雷射模組18與定義三個相異群組之綠紅及藍雷射模組。取決於投影機之組態，架構可具有一單一或兩個投影機頭14。
在操作中，光源12發射紅綠藍光，其在組合時產生憑藉一遞送光纖16耦合至投影機中之白光。投影機通常包含光導引與塑形光學器件及成像引擎，該成像引擎操作以將白光分離成紅、綠及藍光組件。每一光組件照明為一像素陣列中之彼顏色形成影像的一對應空間調變器，在其之後此等組件被重新組合並投影至一螢幕(未展示)。或者，紅、綠及藍雷射或雷射陣列可直接照明對應影像。
圖2A與圖2B分別繪示具有複數個可移位雷射模組20及用於雷射模組20之一支架的本發明雷射光源15。該雷射光源15包含一主控制台
或櫃30，放置除雷射模組20外之雷射光源的電子器件及其他必要周邊組件。
如圖2C中所展示，櫃30可具有各種組態，此取決(例如)於雷射模組20之數目。如展示，其具有一多間隔結構，其中兩個間隔接收各自模組20陣列，且另一間隔獲得周邊組件。雷射模組20之每一陣列經組態成具有3個群組之綠光纖雷射22、紅光纖雷射24、其等各自信號泵28與28'(諸如鐿(Yb)光纖雷射或尾纖藍二極體雷射28)。
圖3A繪示雷射光源15之本發明組態之一者。在描述所展示系統之單個組件之前，有必要注意本發明光源並非必要地必須用於其中六個原色(6P)被組合之3D視覺系統。本發明光源可藉由簡單地僅利用發射各自三個原色(3P)之RGB雷射的一陣列而非常好地充當用於一2D系統之一光源。
發射用於一3D系統之6個原色(6P)之雷射模組之兩個陣列的存在可藉由立體視覺(允許兩個眼睛較佳但非必要同時地看不同的影像之視覺程序)進行說明，該等影像彼此些微光譜偏離。人腦形成一單一心智影像，完成精確距離識別。
返回至圖3A，光纖組合器32、34及36各自從雷射28、22及24之藍、綠及紅群組接收各自輸出，而雷射28'、22'及24'之其他陣列發射在光纖組合器32'、34'及36'中組合之各自輸出。藉由各自遞送光纖38遞送光。假想紅線40將雷射模組之一陣列與另一陣列分離，而假想線42定義櫃之周邊。相應地，包含組合器44及44'(其經組態以組合原色與輸出白光)之所有其他組件被安裝在櫃外且較佳地安裝在投影機中。
圖3B繪示具有些微不同於圖3A之架構之一架構的本發明雷射光源。特定言之，與圖3A之光源15相比，此處，光源15經組態成具有經安裝於圖2A與圖2C之櫃30中的光纖組合器44、44'。相應地，從根
據此圖式組態之光源15發射的光係白光，其係沿著光源外、櫃外之各自饋給光纖46及46'導引。
一般言之，施加至投影機系統10之輸出的要求至少尤其包含下列：提供必要亮度之高功率；成功最小化散斑效應之寬光譜線寬；及獨立於溫度及二極體偏壓電流波動之穩定的中心波長。
投影機系統10之效能僅個別地與RGB雷射光源之各者之效能一樣好。下列論述藉由分開揭示RGB雷射之各者之本發明的綠、紅及藍雷射來教示本發明結構。
綠雷射
參考圖4至圖7，所揭示寬頻(BB)綠雷射15係基於類型I與類型II SHG之一精巧、穩健、具轉換效率且具成本效率的結構，其產生脈衝綠光。綠雷射15操作以輸出一奈秒-皮秒波長範圍中之一脈衝輸出、處於一520奈米至545奈米範圍內之所要中心波長、超過半峰全幅值之3奈米之一光譜線寬△λ，且具有在40%與70%之間變化的轉換效率。圖4至圖7之所揭示綠雷射15之架構之各者包含一信號光泵，其操作以發射一隨機偏振、寬頻(BB)、單模(SM)信號泵光。所揭示綠雷射之架構之各者亦利用具有一單行程或多行程轉換方案之一第二諧波產生器(SHG)以產生一5xx奈米波長範圍中的綠光，其中一520奈米至540奈米範圍係特別所要的。
在各自圖4至圖7之所有實施例中，所利用的信號泵418至718具有一主控振盪器功率光纖放大器(MOPFA)組態，其包含一半導體(或其任何其他組態)振盪器及一鐿(Yb)光纖雷射放大器。MOPFA組態具有相當少的優點。由於振盪器通常經組態作為一單一二極體雷射，故偏壓電流之調變提供一1030奈米至1120奈米波長中之一中心波長的快
速可調諧性。具有單一二極體雷射亦提供經選擇中心波長的穩定性。Yb光纖放大器經組態作為一寬頻光纖雷射。光纖放大器之利用大幅增加導致一高亮度、低雜訊輸出之泵信號光的輸出功率。
作為一例示性結構，信號光泵418至718可運用一可調整脈衝持續時間以提供處於在一皮秒-奈秒範圍中變化之可變脈衝持續時間之高達1毫焦的脈衝能量。重複率範圍可從30兆赫茲調整至1兆赫茲。所有光纖格式允許調整脈衝能量及/或脈衝重複率，而不影響輸出光束參數M2<3之任意者。M2宜係小於1.5且可在半峰全幅值(FWHM)之一10奈米與25奈米範圍內獲得穩定光譜線寬△λ。具有此一好的M2值，信號泵光被進一步稱為低模(LM)或大致SM或簡單地SM光。泵光源418至718進一步包含一遞送光纖420至720，遞送光纖420至720將一輸出紅外線BB SM泵束導引至一雷射頭422至722。雷射頭422至722經組態成具有圍封導引及準直光學器件之一外殼，以便輸出經準直、隨機偏振BB信號泵光。
明確轉向圖4，SHG 412經組態成具有一單一行程轉換方案，該方案包含隔開的上游非線性類型I晶體414及下游非線性類型I晶體416，諸如三硼酸鋰(LBO)。如圖1中所展示，各自輸出晶體414與下游晶體416之光軸414'與416'在互相垂直平面中延伸。據此，最初產生在上游晶體414中之一綠光光束傳播穿過下游晶體416，其產生未受影響之次級綠光。
來自Yb光纖雷射418之泵信號光被入射在一輸入聚焦透鏡428上，該輸入聚焦透鏡428經組態以聚焦泵束使得其腰直徑小於40微米，其中瑞利(Rayleigh)範圍小於晶體之長度。輸入聚焦透鏡428允許克服一非線性晶體之本質上窄的光譜接收，使得藉由泵信號光之一線寬單純地限制綠光之光譜線寬。具有如此緊密聚焦之泵信號光，其峰值強度達到至多數百千瓦之非常高的位準，其被證實不會損害晶體之
完整性一。如上文所說明，上游LBO晶體414之小長度並不允許緊密聚焦之光極大發散，其導致連同高SHG效率所必需之一高峰值強度的泵與綠波之間之一相對長的交互作用長度。
使用標準術語，其偏振平行於雙軸LBO晶體中之經選擇平面之主軸的波在此處被稱為正常波(0)，而具有正交於該主軸之一偏振的另一波被稱為異常波(e)。僅類型I LBO晶體414中之IR泵光的正常波參與綠光之產生。因此，為使用最初並未參與上游類型I晶體中之一轉換程序的異常波，一下游類型I LBO晶體416有必要被定位，使得軸416'相對於上游LBO晶體414之軸轉動90°。
特定言之，產生之綠光及未轉換信號泵光被進一步入射在一第一中間聚焦透鏡432上，中間聚焦透鏡432再次經組態以用如上文所揭示之相同方式將入射光束聚焦在下游LBO晶體416之塊體內。最初產生之綠光自由地傳播穿過下游晶體416。然而，最初的異常泵波現在以超過40%之效率轉換至另一、次級綠光光束。因此，下游晶體416之輸出在一中間準直儀434中經準直以藉由耦合至一光纖444中而進入一輸出準直單元436，該光纖444將累積的綠光遞送至目的地點。
輸出準直單元436可具有各種組態。如展示，經準直光束沿著光路徑傳播且被入射在一波長鑑別器38上，該波長鑑別器38經組態(例如)作為對下游晶體416中之處於基本波長的未轉換泵信號束透明之一二向分光鏡。具有等於朝向另一高反射率反射器440之產生綠光束之總和的一平均功率之累積的綠光最終被導引至一下游聚焦透鏡442。最後，經聚焦綠光被入射在準直儀443上且被進一步耦合至將其導引至目的地點之遞送光纖444中，該目的地點可為(例如)一巨型螢幕445。
為最小化輸出綠光中之偏振相關雜訊，從一雙折射材料組態之一消偏振器446接收輸入準直單元424與輸入聚焦透鏡428之間的經準
直泵光。如已知，經準直BB、SM隨機偏振信號泵IR光仍擁有一較小程度之明確定義的偏振，其若未被消除，則最終產生輸出信號中之未期望的雜訊。消偏振器446最小化雜訊。消偏振器46之組態可選自一½波板、¼波板、多級或零級板或任何其他雙折射組件。
圖5展示BB綠雷射15，其以40%與70%之間之高效率產生具有超過3奈米至5奈米範圍之一光譜線寬△λ的SM BB綠光。綠雷射15包含充當用於信號光之泵的SM BB Yb光纖雷射518、聚焦透鏡528及輸出準直單元536，所有該等組件皆與圖4之其等組件相同地組態。泵脈衝輸出具有超出10奈米之一寬光譜線寬之一1微米範圍中的一SM隨機偏振IR泵光。該泵光係在輸入準直單元524中進行準直並藉由輸出聚焦透鏡528進行聚焦以進一步經歷一SHG方案548中之頻率轉換。與圖4相比而言，SHG 548在此處包含類型II LBO晶體。
類型II上游LBO 554晶體係沿著經聚焦IR泵信號光之路徑放置，使得其腰部在上游非線性晶體554之塊體內延伸並且大致定位在此晶體之中心。如上文所論述，緊密聚焦光產生小於晶體554之長度之瑞利長度，其幫助克服非線性晶體之一固有窄光譜接收。
類型II下游LBO晶體556具有其平行於上游晶體554之軸554'的軸556'且可具有與圖4至圖7之上游晶體相同的當前最佳尺寸，其為3 x 3 x(3至5)毫米。下游晶體556接收來自上游晶體554之光，該上游晶體554藉由第一中間透鏡532而以與關於晶體414、416(圖4)與554所揭示之相同方式經歷聚焦。
圖5之綠雷射22各自包含輸出½波板558及下游½波板560。輸出½波板558被定位在雷射頭522與聚焦透鏡528之間之經準直泵光內，而下游½板524經定位成隨即從下游類型II LBO晶體556輸出。希望此等板防止上游晶體554中之最初產生之綠光與下游晶體556中之次級綠光之間的干涉，其藉由將此等兩個綠光束放置在各自正交偏振平面中以
再循環未轉換泵光。
類型II晶體之特徵通常在於如技術者已知之一明顯的空間離散效應(spatial walk-off effect)。離散現象引起橫向光束位移。此效應縮短BB消偏振之泵信號光與產生之綠光之間的交互作用長度，其不利地影響轉換效率。為增加交互作用長度，BB消偏振之泵信號光係藉由離散補償(WC)板552分離，該離散補償(WC)板552經定向使得異常光束以與上游晶體554之角度對立之一角度離散。技術上，離散補償板552之厚度取決於晶體554之厚度且限於一條件：泵信號光之平常及異常IR波在晶體中間重疊。
現在轉向圖6，脈衝BB綠雷射22經組態成具有類型I SHG方案648之一多行程架構。具有與圖4之架構部分相同的架構，然而，圖6之SHG 648無需一下游晶體且要求一輸出準直儀665之一不同組態。圖6之多行程SHG 648與圖7之SHG 748兩者在相比於圖4與圖5中之各自組態時，各自具有一較小覆蓋區、較低成本且不具有消色差元件(例如，圖4中之聚焦透鏡432)。
包含IR BB Yb光纖雷射信號光618、輸入IR準直儀及消偏振器646之圖6之綠雷射15的操作相同於圖4之操作。即使透過LBO晶體670之消偏聚焦泵光的第一行程亦具有與圖4中之綠雷射15之其等特性實質上相同的特性，惟其在一平面中之傳播除外，該平面橫向偏離晶體之兩個對立面之間定義的中心平面。穿過晶體之泵信號光之傳播平面係設計之一選擇。
如圖6中所展示，用於類型I SHG 12之多行程架構的替代性設計以一輸出光束672離開LBO晶體670開始。包含最初轉換之綠光及泵光之一異常波的輸出光束672被入射在一¼波板674上且被進一步入射在一高反射率中繼成像球面鏡676上。高反射率中繼成像球面鏡676經組態以在反射光束照射在LBO晶體670之對立面上前，在反向傳播方向
上將光束672中繼穿過相同的¼波板674。雖然波板674經組態作為一¼波板，但其由於在對立方向上穿過其之光之雙行程而操作作為一½板。因此，與消偏振板646組合之此板建立有利條件，其防止最初及次級產生之綠光束與累積綠光之一實質上無雜訊輸出之間的干涉。具有等於最初及次級產生之綠光束之總和的平均功率之輸出綠光進一步藉由兩個間隔的鏡678及680反射、聚焦且接著在輸出準直單元665中準直以進一步在光纖644中進行導引。
轉向圖7，本發明之綠雷射22的多行程類型II SHG 748具有圖6之本發明之綠雷射22的所有組件。然而，歸因於類型II晶體682中之離散現象，此架構亦出於與上文關於圖5所說明之相同的理由而併入離散補償板662。
參考圖8與圖9，如圖8中所展示，通過圖表總結上文所揭示之單一綠雷射15經組態以輸出具有處於HWFP之一4奈米至5奈米光譜頻寬的寬頻綠光。若數個綠雷射15為每一通道構成一單一綠光源，則線寬可被增加至8奈米至10奈米。再者，綠雷射15實現雷射線頻寬特性之可調諧性及在中心FWHM變化之峰值波長的精細±0.5奈米調整。脈衝可在數百瓦及幾千瓦的平均功率與幾十千瓦的峰值功率之間變化。換言之，由綠雷射15產生之綠光的平均功率僅限於其泵的功率。
紅雷射
由所揭示之紅雷射附加的基本目標係產生具有足以最小化照明數位顯示器上之散斑雜訊之一寬光譜線及(當然)高亮度之一紅色雷射光束。此係藉由基於兩個主要前提之所揭示的紅光纖雷射來達成：1.拉曼(Raman)轉換器發射於一拉曼光纖中處於一1220奈米至1300奈米發射波長範圍中之所要拉曼移位波長、具有至多25奈米之一寬光譜線的光；及2.藉由一LBO非線性晶體對處於上文經識別發射光譜內之所要拉曼移位波長之寬光譜線的光譜接收，以產生具有針對一單一紅雷
射之FWHM之4奈米與5奈米之間及針對多個紅雷射之8奈米與10奈米之間之一光譜線寬之一610奈米至650奈米波長範圍內的紅光。操作以輸出高功率繞射限制寬頻紅光之所揭示光源的實際實施方案係藉由兩項實施例來實現，該等實施例利用拉曼散射及和頻非線性效應來產生處於各自中心615奈米及635奈米波長之紅光。
現在參考圖式，圖10繪示基於一諧波產生方案之所揭示紅光雷射1010的基本佈局，該方案包含與一多行程頻率轉換方案內之一標準LBO非線性晶體1016組合之一單行程拉曼轉換器1014(雷射技術之一般技術者已知)，以輸出處於約615奈米之一中心波長的脈衝紅光。一泵1018至1022藉由輸出處於選自一1030奈米至1120奈米波長範圍之一泵波長的IR脈衝光以定義拉曼增益之時間特性，且在此實施例中具有一MOPFA組態。特定言之，泵1012包含經組態作為具有一偏振保持(PM)光纖尾纖之一寬光譜線SM二極體雷射1018之一可調諧泵晶種/主控振盪器，其操作以發射一皮秒-奈秒(ps-ns)脈衝寬度範圍中的一系列脈衝。接著，脈衝泵光被耦合至一Yb光纖雷射放大器或增壓器級1022中，Yb光纖雷射放大器或增壓器級1022經組態以將該脈衝泵光提高至處於所要IR泵波長之一多千瓦峰值功率位準。可選擇地，IR泵雷射光源可包含一或多個前置放大級1020，各前置放大級1020經組態成具有一摻Yb PM光纖，且在泵晶種信號被耦合至功率放大器或增壓器1022中之前逐漸放大該信號。放大級各包含經組態成具有一外殼之一增益區塊，該外殼圍封一摻Yb主動光纖1012、1024，摻Yb主動光纖1012、1024在其對立端經接合至可終止於該外殼外的各自SM PM被動光纖。各自摻Yb光纖1012與1024之泵包含操作於一CW狀態(regime)之各別的一或多個二極體雷射模組。
寬線寬紅光雷射1010經組態成具有操作在一準連續波(QCW)狀態之泵光源，其係藉由為設定脈衝將振盪器1018之輸出端耦合至一分開
的電光強度調變器或為設定一脈衝寬度直接調變振盪器而提供。輸出處於一1至100兆赫茲頻率範圍中之一重複率、選自一1030奈米至1120奈米範圍之波長且具有一奈秒-皮秒範圍中之一脈衝持續時間的脈衝泵光。前置放大器級1020經組態以在功率放大器級1022將脈衝泵光之平均功率提高至約200瓦及更高之前，輸出處於約1W之一平均功率的脈衝泵光。拉曼轉換器1014可包含具有一多微米核心直徑之一多米長非線性被動光纖。在圖10之示意圖中，輸出IR泵光之約50%至80%可取決於晶種1018之泵波長而被轉換至處於約1230奈米波長的第三或第四斯托克斯(Stokes)級。處於1230拉曼移位波長之SM脈衝光在於1020毫米長的LBO 1016中為倍頻之後，產生圖11A中所展示之可見光譜，其具有約615奈米之一中心波長及4奈米以上之一光譜頻寬，其足以實質上最小化散斑雜訊。如圖11B中所展示，以包含圖3A之多個紅雷射之組態，中心線可達到一8奈米寬度。
紅光產生器10的功率比例調整之關鍵之一者在於所有主動與被動大模式面積光纖之增加的核心尺寸。例如，核心尺寸可為20微米，其將允許以15至20千瓦IR峰值功率或更大功率產生一乾淨的拉曼光譜。如一般技術者容易地認識到，增加的IR峰值功率在相當大的程度上增加轉換效率。對於所提出之大模式面積光纖，從1060奈米至615奈米之轉換效率可接近25%。
紅光產生器10之功率比例調整之又另一方法包含藉由控制IR泵之作用時間循環來增加平均功率。特定言之，圖10之泵晶種1018之重複率可被增加並調高泵功率，保持峰值功率恆定。
圖12繪示圖10中所展示寬線紅雷射之一修改。類似於基本佈局，此處紅光雷射1210經組態成具有一泵，該泵具有一MPPFA組態且操作在QCW狀態。該泵包含主控振盪器1018，主控振盪器1018之輸出經調變以產生一1030奈米至1120奈米波長範圍中之一系列脈衝。一
或多個前置放大及增壓器級聯各自經組態成具有一摻Yb光纖，藉由操作在一CW狀態之一雷射二極體泵來泵激該光纖。放大器1020與放大器1022循序增加被進一步耦合至拉曼轉換器1014中之脈衝泵光的功率，其中該泵光被有效地轉換至循序斯托克斯級，其中第三斯托克斯級為所要1220奈米至1300奈米波長範圍及一寬光譜線寬。包含一LBO晶體之單行程SHG 1016經組態成具有處於所要拉曼移位波長之一寬光譜接收，該光譜接收涵蓋所要拉曼移位波長範圍內之IR光之光譜線寬的至少一主要部分。
在所要1220奈米至1300奈米拉曼移位波長範圍中之1R光之線寬可能不管LBO之寬頻光譜接收範圍而仍為過分寬的且不利地影響轉換效率。在此情況中，可藉由依來自操作在一CW狀態之一寬頻SM拉曼晶種1028、處於一波長的光泵激單行程拉曼轉換器來窄化第三斯托克斯級，該波長選自第二斯托克斯級之一波長頻帶。通過這樣做，藉由受激拉曼散射放大第二斯托克，其減少此斯托克之線寬。因此，3斯托克之線寬變窄。在此示意圖中，時間特性係藉由泵晶種1018進行判定，而處於拉曼移位波長之光之光譜性質係藉由CW拉曼晶種1028進行判定。相應地，拉曼晶種之SM輸出之波長與線寬可被自訂為所要1220奈米至1300奈米波長範圍內的一特定線寬。
圖13繪示經組態作為一光纖或增益區塊之增壓器1322，其包含圍封輸入與輸出相等定尺寸之SM PM被動光纖1332及1334的一外殼(未展示)，該等光纖被接合至PM摻Yb矽石光纖1330之各自對立端。PM摻Yb矽石光纖1330具有一MM核心1338，其能夠支援處於泵波長之一SM且包含對立的均勻定尺寸之核心端，其經組態使得一基本模式(FM)之一MFD匹配藉由各自SM光纖1332與SM光纖1334導引之SM泵光的一MFD。MM光纖之使用稍干涉偏振。MM核心1338之各自SM與FM之匹配MFD直徑及各自絕熱膨脹與窄化模式轉換區域1342、
1344提供僅一FM之激發與支援。
返回至圖12，CW SM拉曼晶種1028可經組態作為一寬頻法布裡-珀羅光纖或二極體雷射、分佈式布拉格反射器(DBR)或分佈式回饋雷射(DFB)或處於中間斯托克斯之波長穩定的雷射晶種拉曼轉換器1014。特定言之，拉曼晶種1028發射處於一拉曼移位波長之光，該波長選自拉曼轉換器1014之2斯托克斯級之一1130奈米至1175奈米波長範圍中。各自泵與拉曼晶種光源之輸出被組合在一光纖WDM 1026中，光纖WDM 1026較佳(但非必要)定位於增壓器1022上游，其僅將處於1064奈米波長之泵晶種光放大至約20至30瓦平均功率及5至10千瓦峰值功率。在圖14中繪示具有約25奈米之3斯托克之線寬的拉曼光譜。
單行程拉曼轉換器1014經組態成具有一SM PM被動光纖，SM PM被動光纖具有大於5米之一長度及一6%至20%範圍中之整體光電轉換效率。例如，此被動光纖可為以一高50%至80%拉曼轉換效率操作之從30至100米長的SM PM被動光纖，在此實例中其轉化為處於所要1230奈米波長之至多6千瓦峰值功率拉曼移位光。LBO 1016經定尺寸為以約35%至50% SHG效率操作之40毫米長、5毫米寬及3毫米厚的I型晶體。處於約615奈米波長之SM紅光之平均功率係在一45至110瓦範圍內，而其峰值功率在1.1千瓦與2.8千瓦之間變化。
基於一單行程拉曼轉換器與LBO SHG波長轉換方案的寬頻紅光產生器之上文所揭示組態之二者將一SM PM矽石核心被動非線性光纖用於所揭示拉曼轉換器。然而，矽石基光纖並非產生一1220奈米至1300奈米範圍中之IR光的唯一選擇。矽石光纖之一可行替代品包含使用具有一磷酸鹽玻璃核心之光纖，該等光纖產生比一標準矽石核心光纖之一實質上更寬的1斯托克斯級。事實上寬得多的所要1220至1300拉曼移位波長頻帶被第一斯托克涵蓋。
在圖15中繪示闡釋繪示一級聯拉曼光纖雷射之又一實施例。此實施例之原理係使用一系列拉曼斯托克斯移位來將摻稀土光纖雷射泵之一輸出波長轉換至所要求紅光輸出波長。按照慣例，透過使用一級聯拉曼共振器而執行兩個或更多個斯托克斯移位內之波長轉換。級聯拉曼共振器包含以高反射率光纖布拉格光柵或反射器1552製成、處於中間波長之各者之嵌套腔。共振器中之每一中間波長經選擇以靠近先於其之波長之拉曼增益的峰值。一低反射率輸出反射器或耦合器1554終止選自波長之1220奈米至1330奈米範圍之波長轉換。
所揭示紅光雷射1550包含具有直接調變之半導體二極體雷射1558的一寬頻QCW摻Yb光纖1556，直接調變之半導體二極體雷射1558係藉由一外部電氣脈衝產生器(未展示)實現。處於所要泵波長之信號泵光被耦合至脈衝Yb光纖雷射1556之一腔中，脈衝Yb光纖雷射1556被定義在一高反射器(HR)1552與低反射器(LR)1554之間。與以上文所揭示組態使用之所有摻Yb光纖相比而言，摻Yb光纖1556可或可不為一PM光纖。泵操作以輸出處於所要泵波長之長微秒脈衝。
信號泵光被進一步耦合至配備多個HR 1552與下游LR 1554之一多級聯SM LP拉曼雷射1555中，多級聯SM LP拉曼雷射1555提供三個斯托克斯之產生，其中處於所要拉曼移位波長範圍之第3斯托克耦合脫離具有或不具有LR 1554之腔。從拉曼雷射1555發射之拉曼移位泵光之特徵在於藉由LBO 1516光譜接收之一寬光譜線，LBO 1516操作以產生具有一1220奈米至1300奈米波長範圍中之至少約5奈米之一寬光譜線寬的SM紅光。
圖16繪示具有具一MOPFA組態之QCW光泵的紅雷射1650，其具有泵晶種1018及一或多個放大級1620與1622。增壓器級1622係基於如圖13中所展示之相同光纖組態。其餘組件對應於圖13之紅雷射之各自組件且包含寬頻拉曼晶種二極體雷射或晶種1628及WDM 1626。在
WDM 1626中組合處於所要泵波長之經放大泵光與以所要拉曼移位波長(其選自一1220奈米至1300奈米波長範圍)產生之來自拉曼晶種1628的光。接著，經放大泵光與拉曼移位光被耦合至經組態成具有一系列HR 1652及一輸出LR 1654之拉曼雷射1655中。處於拉曼移位波長之光係在具有LBO 1616之SHG中被轉換至處於約615奈米的所要寬頻紅光。
圖17繪示藉由所有上文所揭示光學方案產生之處於615奈米之所揭示單一紅雷射的優點。如可見，中心波長615奈米具有在30瓦處具一些些許0.5奈米增加之一非常穩定的性質。光譜線寬亦為穩定的，其跨越一35瓦紅輸出功率範圍而在2.5奈米與3.5奈米之間變化。線寬可被增加至針對一單一紅雷射之4至5奈米及針對如圖3中所展示組合在一起而無所展示組態之實質修改的多個紅雷射之8至10奈米。如雷射技術之一般技術者可容易地明白，上文所揭示方案可用於產生處於較長中心或基本波長、具有紅波長間隔之紅光。
參考圖18，具有不同於上文所揭示方案之架構的脈衝紅雷射1850操作以輸出處於約635奈米波長之紅光。人眼對處於615奈米之光比對635奈米之光更敏感。然而，處於635奈米之光產生的效率係高於615奈米之效率。
在紅雷射1850中，藉由採用晶種Yb及鉺(Er)光纖泵之混頻以產生635奈米波長。脈衝Yb及Er泵二者皆利用各自晶種各自的一或多放大級1800與1802之處於975奈米的各自單一二極體雷射。Yb與Er泵之輸出係藉由各自透鏡1804聚焦在輸入鏡1805與1806上，其中Er光束從輸入鏡1805彈回朝向輸入鏡1806，其對Yb光束透明。每一增壓器1800、1082可根據圖13之增壓器進行組態並輸出達到幾十千瓦之各自高峰值功率光信號。Yb與Er光束二者進一步傳播穿過一LBO 1812，其中其等各自頻率被加總。因此，處於1535奈米之紅光係從鏡1808
(其對LBO 1812中之未轉換光透明)反射至輸出耦合器1810。
圖19與圖20繪示藉由圖18之示意圖所產生之紅光束特性。如從圖19可見，光譜線寬對於一單一紅雷射而言約為4至5奈米。如圖20，中心波長約為634.2奈米±0.1奈米，而光譜線寬在一3.1奈米±0.9奈米中變化，其非常適於散斑之有效抑制。因此，處於635奈米之所揭示紅雷射經由許多各種不同的雷射操作條件遞送一明亮穩定的中心波長及線寬。
藍雷射
圖2B之藍雷射26包含複數個多模(MM)二極體雷射。該等二極體雷射被群組在一或多個模組中，該等模組之各者可放置(例如)6或12個二極體雷射。每一模組之輸出功率可達到近似40瓦且可藉由將數個模組封裝在一起以符合所要功率要求。出於實際考量，藍雷射26之輸出功率可(例如)在100瓦與500瓦之間變化。藍雷射26(類似先前所揭示綠及紅雷射)具有在440奈米與470奈米之間變化之一穩定的中心波長。真至最終目標-散斑抑制-如圖21中可見，藍雷射26輸出具有約4奈米與8奈米之間之一穩定的寬頻寬之光。
概述
參考圖3與圖4，RGB雷射光源15易於按功率比例調整、易於控制所要設定且若需要出現則調變後者。總之，用於一數位電影院及類似者之本發明RGB雷射光源較佳地具有各自包含紅、綠及藍通道之兩個RGB組。可操作在CW/QCW/脈衝狀態之本發明光源15之隨機偏振光束的亮度可達到約150千流明。
具有一脈衝Yb光纖泵之綠雷射22操作以輸出具有524奈米至546奈米波長範圍中之一穩定的中心波長與藉由一隨機偏振輸出光束所產生FWHM之針對單一綠雷射之約4奈米至5奈米及針對多個綠雷射之約8奈米至10奈米的光譜頻寬之綠光。脈衝重複率在一兆赫茲範圍中變
化。綠雷射15之平均功率僅藉由IR泵之平均功率限制且可達到1千瓦或甚至幾千瓦。
紅雷射24輸出一615奈米至645奈米中心波長、具有針對一單一紅雷射之4奈米至5奈米及針對多個紅雷射之約8奈米至10奈米之一穩定的光譜線寬之一穩定信號。較佳地操作在一QCW或脈衝狀態之紅雷射之重複率在一兆赫茲範圍中變化。雷射24之輸出平均功率可達到目前所要的500瓦範圍。
藍雷射經組態成具有以6或12個之群組配置的多個MM二極體雷射，其被放置在一起以判定一模組。藍雷射28可輸出至多數百瓦(諸如200瓦及更高)之光。中心波長可在具有針對一單一二極體雷射之4奈米至5奈米及針對一單一模組之多個二極體雷射之8奈米至10奈米的穩定光譜線寬之430奈米至470奈米波長範圍中。
已參考隨附圖式描述本發明之實施例，應瞭解本發明並不限於其等精確實施例，且應瞭解可藉由熟悉此項技術者而在其中實現各種改變、修改及調適，而不背離如隨附申請專利範圍中所定義之本發明之範疇或精神。
15‧‧‧雷射光源
20‧‧‧可移位雷射模組
22‧‧‧綠光纖雷射
24‧‧‧紅光纖雷射
26‧‧‧藍雷射
28‧‧‧藍雷射
30‧‧‧主控制台或櫃
Claims (18)
- 一種用於照明投影機系統之紅綠藍(RGB)雷射光源，其包括經組態成具有下列之至少一第一通道：一隨機偏振(RP)寬頻(BB)單模(SM)綠雷射，其包含一主控振盪器功率光纖放大器(MOPFA)泵，其操作以輸出處於一1微米波長範圍中之一基本波長之一脈衝RP BB SM泵束，及一第二諧波產生器(SHG)，其經組態成具有一三硼酸鋰(LBO)非線性晶體，該晶體接收該SM BB脈衝泵束並輸出至少4奈米之一寬光譜線寬△λ1、一5xx奈米波長範圍中之BB綠光的一系列脈衝；一RP BB SM紅雷射，其經組態成具有各自操作以輸出處於一中心波長之一RP SM BB脈衝泵束的準連續波(QCW)光纖雷射泵及一頻率轉換器，其中一LBO非線性晶體接收該RP SM BB脈衝泵束以便輸出一6xx奈米波長範圍中、具有至少4奈米之一寬光譜線△λ2之紅光的一系列脈衝；及一藍光雷射，其輸出處於一4xx奈米波長範圍中之一中心波長、具有至少4奈米之一寬光譜線寬△λ3的RP藍光。
- 如請求項1之RGB光源，進一步包括一第二通道，該通道包含輸出處於中心波長之各自RGB光的RP BB SM綠、紅及藍雷射，該等中心波長不同於用於輸出一3D影像之第一通道的各自中心波長。
- 如請求項1或請求項2之RGB光源，進一步包括操作以輸出一2D或3D影像之一投影機。
- 如請求項2之RGB光源，進一步包括： 多個單色紅、綠、藍組合器，其各自接收來自該等第一與第二通道之各者中之個別多個紅雷射、多個綠雷射及多個藍雷射的光，且經組態以輸出各自具有至少8奈米之寬光譜線的各自累積紅、綠及藍光，及複數個下游組合器，各下游組合器從該等各自第一與第二通道接收個別紅、綠及藍累積光且操作以輸出隨機偏振(RP)白光。
- 如請求項1之RGB光源，其中該RP BB SM綠雷射進一步包含一聚焦光學器件，其經組態以將RP BB SM脈衝泵束聚焦至LBO內之不超過40微米之一光束腰直徑。
- 如請求項5之RGB光源，其中該SHG經組態作為一單行程轉換方案且具有具在垂直平面中延伸之各自軸的上游及下游類型I LBO晶體，及一第一聚焦透鏡，其將來自該上游類型I LBO晶體之一輸出聚焦於該下游類型I LBO晶體之一塊體內，該下游類型I LBO晶體經組態以輸出該上游類型I LBO晶體中之一累積RP BB SM綠光及未轉換RP BB SM泵束。
- 如請求項6之RGB光源，進一步包括一輸出準直單元，其操作以輸出具有等於該等上游及下游類型I LBO晶體中所產生綠光之一總和之一輸出平均功率的累積RP BB SM綠光，該輸出準直單元包含對該下游類型I LBO晶體中之未轉換RP BB SM泵束透明之一波長鑑別器，且沿著一輸出路徑反射該累積RP BB SM綠光，一高反射率鏡沿著該路徑將該累積BB綠光導引至一下游聚焦透鏡，以將該累積BB綠光聚焦在一輸出準直儀中。
- 如請求項6之RGB光源，進一步包括經定位在該上游類型I LBO晶體下游之一雙折射消偏振器，來自各自上游及下游類型I LBO晶體之該等RP BB SM綠光無互相干涉地傳播。
- 如請求項5之RGB光源，其中該綠雷射之該SHG進一步包括 一對上游及下游間隔之類型II LBO晶體，其具有在平行平面中延伸之各自軸，上游及下游½波板，其經定位在各自第一與第二類型II LBO晶體上游，且經組態以防止來自該等各自上游及下游類型II LBO晶體之RP BB綠光之間的干涉，一離散補償板，其係由雙折射材料製成，且經定位在該第一類型II LBO晶體上游，該離散補償板經組態以在對立於由該第一類型II LBO晶體提供之該離散之一方向上提供一異常泵波之一離散，一輸出準直單元，其操作以輸出具有等於上游及下游第二類型II LBO晶體中所產生綠光之一總和之一輸出平均功率的累積RP BB綠光，該準直被提供對未由該第二類型II LBO晶體轉換之任何RP BB SM泵束透明之一波長鑑別器，且沿著一輸出路徑反射該累積BB綠光。
- 如請求項5之RGB光源，其中該RP BB SM綠雷射之該SHG包含一類型I LBO晶體，且經組態以操作作為一多行程頻率轉換方案，其配備：一高反射率凹反射器，其係沿著一正向傳播光路徑定位在該類型I LBO晶體下游，以從其接收任何未轉換RP BB SM泵光及RP SM BB綠光，該高反射率凹反射器經組態以沿著一反向光傳播光路徑將該所接收光往回反射穿過該類型I LBO晶體，用於將該未轉換RP SM BB泵光轉換為RP SM BB綠光，其中該等正向及反向傳播光路徑並不在該類型I LBO晶體內互相交叉，且一綠光準直儀接收並輸出在該等正向及反向方向上轉換的綠光。
- 如請求項5之RGB光源，其中該RP BB SM綠雷射之該SHG進一步包括經定位在一類型II LBO晶體上游之一離散板，該SHG經組態 以操作作為一多行程頻率轉換方案，其包含：一高反射率凹反射器，其係沿著一正向傳播光路徑定位在該類型II LBO晶體下游，以從其接收未轉換RP BB SM泵光及RP SM BB綠光，該高反射率凹反射器經組態以沿著一反向光傳播光路徑將該所接收光往回反射穿過該類型II LBO晶體，用於將該未轉換RP SM BB泵光轉換為RP SM BB綠光，其中該等正向及反向傳播光路徑並不在該類型II LBO晶體內互相交叉，且一綠光準直儀接收並輸出在該等正向及反向方向上轉換的綠光。
- 如請求項1之RGB光源，其中該RP BB SM紅雷射之該QCW光纖雷射泵經組態成具有包含一單一二極體雷射振盪器及SM鐿(「Yb」)功率放大器光纖雷射之一MOPFA方案，該QCW光纖雷射泵操作以發射在一SM、處於1030奈米至1120奈米之間之一波長的脈衝泵光；該頻率轉換器經組態作為一單行程SM光纖拉曼轉換器，其經接合至該Yb功率放大器之一輸出端，且具有導引該脈衝泵光之一核心，及圍繞該核心之一覆層，其中該拉曼轉換器包含該脈衝泵光之一「n」級頻率斯托克斯移位以輸出處於一所要拉曼移位波長之該泵光，該波長在1220與1300之間變化，且具有至少10奈米之一寬光譜線，其中「n」為一整數。
- 如請求項12之RGB光源，其中該拉曼轉換器經組態成具有具有一矽石覆層中之一矽石核心或一磷酸鹽玻璃核心之一PM光纖，具有該矽石核心之該拉曼轉換器具有足以引發一第三或第四級頻率斯托克斯之一長度，以將該泵波長轉換至該所要拉曼移位波長，具有該磷酸鹽玻璃核心之該拉曼轉換器經組態成具有足以引 發一第一級頻率斯托克之一長度，以將該泵光之該泵波長轉換至該所要拉曼移位波長。
- 如請求項12之RGB光源，進一步包括一晶種，其操作在一連續波(CW)狀態以發射處於該所要拉曼移位波長的光，其經耦合至該單行程SM拉曼轉換器中。
- 如請求項14之RGB光源，進一步包括一波長分多工(WDM)，其多工該Yb功率放大器光纖雷射上游或下游之該泵光及處於該所要拉曼移位波長之光。
- 如請求項12之RGB光源，其中該單行程拉曼轉換器以一50%至80%範圍內之一轉換效率操作，且該RGB光源之一整體光電轉換效率在一6%至20%範圍內變化。
- 如請求項1之RGB光源，其中該RP BB SM紅雷射之該QCW光纖雷射泵經組態成具有各自具有包含一單一二極體雷射振盪器及功率放大器光纖雷射之一MOPFA方案的Yb及鉺(Er)光纖泵光源，該QCW光纖雷射泵操作以各自發射各自在SM中、處於10xx奈米及15xx奈米波長的兩個泵激泵光；該頻率轉換器經組態作為一多行程轉換方案，其中該LBO非線性晶體提供該等Yb及Er泵光之和頻，以輸出該6xx奈米波長範圍中的紅光。
- 如請求項1之RGB光源，其中該等綠及紅雷射之該等泵經組態成具有能夠僅支援一SM之MM增益媒體。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462050825P | 2014-09-16 | 2014-09-16 | |
| US201562112938P | 2015-02-06 | 2015-02-06 | |
| US201562140911P | 2015-03-31 | 2015-03-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201617723A TW201617723A (zh) | 2016-05-16 |
| TWI569086B true TWI569086B (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=55533793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104130666A TWI569086B (zh) | 2014-09-16 | 2015-09-16 | 用於照明投影機系統之紅綠藍雷射光源 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10170886B2 (zh) |
| EP (1) | EP3195429B1 (zh) |
| JP (1) | JP6667533B2 (zh) |
| KR (1) | KR102214966B1 (zh) |
| CN (1) | CN106716247B (zh) |
| AU (1) | AU2015317799B2 (zh) |
| CA (1) | CA2961416C (zh) |
| MX (1) | MX2017003540A (zh) |
| RU (1) | RU2685064C2 (zh) |
| TW (1) | TWI569086B (zh) |
| WO (1) | WO2016044422A1 (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10409148B2 (en) | 2016-11-08 | 2019-09-10 | Ipg Photonics Corporation | RGB projector with multi-laser broadband light source and system for dynamically controlling image contrast ratio |
| RU2746445C2 (ru) * | 2016-12-01 | 2021-04-14 | Айпиджи Фотоникс Корпорэйшн | Усилитель высокой мощности на кристалле, легированном редкоземельными элементами, основанный на схеме закачки со сверхнизким квантовым дефектом, использующей одномодовые или низкомодовые волоконные лазеры |
| CN107994448B (zh) * | 2017-12-01 | 2023-05-26 | 华侨大学 | 一种白光激光器 |
| JP7193808B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2022-12-21 | ギガフォトン株式会社 | 波長変換システム |
| DE102018116627B3 (de) * | 2018-07-10 | 2019-06-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen räumlich kohärenter Strahlung und Verwendung der Vorrichtung zur Projektion eines Bildes |
| US10944240B2 (en) | 2018-09-25 | 2021-03-09 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Multi-section laser for fast modulation and broad spectral linewidth |
| WO2020107030A1 (en) * | 2018-11-23 | 2020-05-28 | Nuburu, Inc | Multi-wavelength visible laser source |
| US20200220332A1 (en) * | 2019-01-07 | 2020-07-09 | Li-Cor, Inc. | Laser line illumination using combined single-mode and multi-mode laser sources |
| CN113365568A (zh) | 2019-01-15 | 2021-09-07 | 波士顿科学医学有限公司 | 对准方法和工具 |
| WO2020160116A1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | Ipg Photonics Corporation | Multi-stage parametric module and picosecond pulsed laser source incorporating the module |
| CN111211473A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-29 | 浙江大学 | 全光纤高峰值功率窄线宽拉曼脉冲激光器 |
| US10770282B1 (en) * | 2020-03-10 | 2020-09-08 | Rnd-Isan, Ltd | Laser-pumped plasma light source and plasma ignition method |
| US10964523B1 (en) | 2020-03-05 | 2021-03-30 | Rnd-Isan, Ltd | Laser-pumped plasma light source and method for light generation |
| US11204536B1 (en) | 2020-12-17 | 2021-12-21 | Raytheon Company | Ultra-stable dual-mode operation optical crystal assembly for harmonic conversion |
| RU2757834C1 (ru) * | 2021-01-28 | 2021-10-21 | Акционерное Общество "Наука И Инновации" | Съемная кассета для усилительного модуля |
| KR102593596B1 (ko) * | 2021-08-26 | 2023-10-25 | 힐랩 주식회사 | 디폴라라이저를 포함하는 고출력 레이저빔 전송장치 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451980A (zh) * | 2002-04-12 | 2003-10-29 | 住友电气工业株式会社 | 光纤部件、光模块及光通信*** |
| TW200845523A (en) * | 2007-01-18 | 2008-11-16 | Epicrystals Oy | Pulsed laser light source based on frequency conversion |
| TW201303525A (zh) * | 2011-05-25 | 2013-01-16 | Zeiss Carl Smt Gmbh | 用於投影微影之照射光學單元 |
| TW201334631A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-08-16 | Cymer Inc | 微滴產生器操控系統 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5214420A (en) * | 1989-02-27 | 1993-05-25 | Texas Instruments Incorporated | Spatial light modulator projection system with random polarity light |
| EP0742940A4 (en) * | 1994-01-31 | 1998-09-30 | Sdl Inc | LASER-LIGHTED DISPLAY SYSTEM |
| JP3600249B2 (ja) * | 1996-11-29 | 2004-12-15 | コーポレイション フォー レーザー オプティクス リサーチ | 単色ｒ、ｇ、ｂレーザ光源ディスプレイ装置及び方法 |
| DE10009381B4 (de) * | 2000-02-29 | 2005-02-24 | Jenoptik Ldt Gmbh | Anordnung zur Erzeugung roter, grüner und blauer Laserstrahlung |
| ATE294410T1 (de) * | 2000-07-10 | 2005-05-15 | Corp For Laser Optics Res | Vorrichtung und methode zur reduzierung von specklesmustern durch erhöhung der bandbreite |
| US20030031215A1 (en) * | 2001-08-10 | 2003-02-13 | Kane Thomas J. | Compound light source employing passive Q-switching and nonlinear frequency conversion |
| DE10147362B4 (de) * | 2001-09-26 | 2009-07-30 | Lumera Laser Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur optischen Frequenzkonversion von zumindest zwei Laserstrahlen aus ultrakurzen Strahlungsimpulsen |
| US6711187B2 (en) * | 2002-04-22 | 2004-03-23 | Evans & Sutherland Computer Corporation | Rapidly oscillating laser light source |
| TWI255961B (en) * | 2003-05-26 | 2006-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | Wavelength conversion method, wavelength conversion laser, and laser processing apparatus |
| JP4265424B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2009-05-20 | 三菱電機株式会社 | 波長変換方法、波長変換レーザ装置、およびレーザ加工装置 |
| RU2254649C2 (ru) * | 2003-07-30 | 2005-06-20 | Корнев Алексей Федорович | Лазерный проектор и устройство для формирования лазерного излучения синего диапазона видимого спектра для лазерного проектора |
| EP1810380B1 (en) * | 2004-09-23 | 2015-01-07 | Lighthouse Technologies Pty Ltd | Wavelength selectable multiwavelength laser for outputting visible light |
| US7420994B2 (en) * | 2005-03-04 | 2008-09-02 | Corning Incorporated | Pulsed cascaded Raman laser |
| CN101558534A (zh) * | 2005-03-30 | 2009-10-14 | 诺瓦光电技术公司 | 可制造垂直扩充空腔表面发射激光器阵列 |
| WO2007127356A2 (en) | 2006-04-28 | 2007-11-08 | Corning Incorporated | Pulsed uv and visible raman laser systems |
| EP2024787A2 (en) * | 2006-06-02 | 2009-02-18 | Corning Incorporated | Uv and visible laser systems |
| WO2009042980A2 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Wei Su | Stereoscopic image display employing solid state light sources |
| US7764723B2 (en) * | 2008-06-26 | 2010-07-27 | Ipg Photonics Corporation | High brightness laser module |
| US7773655B2 (en) * | 2008-06-26 | 2010-08-10 | Vadim Chuyanov | High brightness laser diode module |
| US8615029B2 (en) * | 2009-12-30 | 2013-12-24 | Ipg Photonics Corporation | Optical device |
| US20110305250A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-12-15 | TeraDiode, Inc. | Wavelength beam combining based pulsed lasers |
| EP2564477B8 (en) * | 2010-04-21 | 2018-08-01 | IPG Photonics Corporation | Multiple wavelength raman laser |
| US20140160442A1 (en) * | 2010-12-07 | 2014-06-12 | Laser Light Engines, Inc. | Despeckling of Continuous-Wave Lasers |
| US9046697B2 (en) * | 2012-01-02 | 2015-06-02 | Jgm Associates, Inc. | Low-speckle light sources and displays employing multimode optical fiber |
| WO2013106456A1 (en) * | 2012-01-09 | 2013-07-18 | Ipg Photonics Corporation | Single mode single frequency laser system with harmonic generation |
| JP2016513873A (ja) * | 2013-03-06 | 2016-05-16 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | 非一様に構成されたファイバ−ファイバロッドマルチモード増幅器を備える超ハイパワー単一モードファイバレーザシステム |
| US9444215B1 (en) * | 2013-03-06 | 2016-09-13 | Ipg Photonics Corporation | Ultra-high power single mode fiber laser system with non-uniformly configured fiber-to-fiber rod multimode amplifier |
| CN106063056B (zh) * | 2014-01-06 | 2020-11-20 | Ipg光子公司 | 操作于连续波和准连续波体系的超高功率单模绿光光纤激光器 |
| CN111929963B (zh) * | 2014-09-16 | 2023-05-09 | Ipg光子公司 | 用于rbg显示的宽带红光发生器 |
| US10409148B2 (en) * | 2016-11-08 | 2019-09-10 | Ipg Photonics Corporation | RGB projector with multi-laser broadband light source and system for dynamically controlling image contrast ratio |
-
2015
- 2015-09-16 WO PCT/US2015/050419 patent/WO2016044422A1/en active Application Filing
- 2015-09-16 AU AU2015317799A patent/AU2015317799B2/en active Active
- 2015-09-16 TW TW104130666A patent/TWI569086B/zh active
- 2015-09-16 MX MX2017003540A patent/MX2017003540A/es active IP Right Grant
- 2015-09-16 US US15/511,826 patent/US10170886B2/en active Active
- 2015-09-16 EP EP15842307.9A patent/EP3195429B1/en active Active
- 2015-09-16 RU RU2017108455A patent/RU2685064C2/ru active
- 2015-09-16 KR KR1020177008251A patent/KR102214966B1/ko active IP Right Grant
- 2015-09-16 JP JP2017534524A patent/JP6667533B2/ja active Active
- 2015-09-16 CN CN201580049943.6A patent/CN106716247B/zh active Active
- 2015-09-16 CA CA2961416A patent/CA2961416C/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1451980A (zh) * | 2002-04-12 | 2003-10-29 | 住友电气工业株式会社 | 光纤部件、光模块及光通信*** |
| TW200845523A (en) * | 2007-01-18 | 2008-11-16 | Epicrystals Oy | Pulsed laser light source based on frequency conversion |
| TW201303525A (zh) * | 2011-05-25 | 2013-01-16 | Zeiss Carl Smt Gmbh | 用於投影微影之照射光學單元 |
| TW201334631A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-08-16 | Cymer Inc | 微滴產生器操控系統 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3195429A4 (en) | 2018-07-04 |
| JP2017535822A (ja) | 2017-11-30 |
| EP3195429B1 (en) | 2020-01-15 |
| AU2015317799B2 (en) | 2020-05-14 |
| RU2017108455A (ru) | 2018-10-17 |
| CA2961416C (en) | 2021-07-20 |
| JP6667533B2 (ja) | 2020-03-18 |
| KR102214966B9 (ko) | 2022-09-20 |
| KR102214966B1 (ko) | 2021-02-09 |
| KR20170055494A (ko) | 2017-05-19 |
| AU2015317799A1 (en) | 2017-04-13 |
| CA2961416A1 (en) | 2016-03-24 |
| MX2017003540A (es) | 2017-10-16 |
| US20180233878A1 (en) | 2018-08-16 |
| RU2685064C2 (ru) | 2019-04-16 |
| CN106716247B (zh) | 2020-05-19 |
| CN106716247A (zh) | 2017-05-24 |
| WO2016044422A1 (en) | 2016-03-24 |
| EP3195429A1 (en) | 2017-07-26 |
| US10170886B2 (en) | 2019-01-01 |
| RU2017108455A3 (zh) | 2019-03-05 |
| TW201617723A (zh) | 2016-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI569086B (zh) | 用於照明投影機系統之紅綠藍雷射光源 | |
| Andrusyak et al. | Spectral combining and coherent coupling of lasers by volume Bragg gratings | |
| US9130349B2 (en) | High-power, phase-locked, laser arrays | |
| US9905993B2 (en) | Wavelength selective external resonator and beam combining system for dense wavelength beam combining laser | |
| TWI556532B (zh) | 用於紅綠藍顯示器之寬頻紅光產生器 | |
| US20080212639A1 (en) | Broadband Laser Lamp with Reduced Speckle | |
| TWI474060B (zh) | 超連續光譜產生系統 | |
| JP5156015B2 (ja) | コンパクトな多色光線源 | |
| US7489437B1 (en) | Fiber laser red-green-blue (RGB) light source | |
| US9395612B2 (en) | High power ultra-short pulse laser-illuminated projector | |
| JP2009545139A5 (zh) | ||
| KR20140129162A (ko) | 레이저 구조물 | |
| JP2017511613A (ja) | レーザー光の波長を調整するためのレーザー光発生装置及び方法 |